Pummerer omlejring

Den omlejring Pummerer er en organisk reaktion , hvor et sulfoxid med alkyl er omlejret i et α- acyloxy - thioether (mono thioacetal -esteren) i nærvær af eddikesyreanhydrid .

Pummerer-omlægningen

Reaktionens støkiometri er:

RS (O) CHR ' 2 + Ac 2 O → RSC (OAc) R' 2 + AcOH

Historie

Reaktionen blev opdaget af den østrigske kemiker Rudolph Pummerer i 1909.

Syntetisk implementering

Den eddikesyreanhydrid , den trifluoreddikesyreanhydrid og trifluormethansulfonsyreanhydrid blev anvendt som aktivatorer. Udover acetater er de mest almindelige nukleofile arener , alkener , amider og phenoler .

Anvendelsen af a-acylsulfoxides og Lewis-syre , såsom TiCl 4 og SnC 4 , tillader reaktionen at finde sted ved lavere temperaturer ( 0  ° C ).

Den thionylchlorid kan anvendes i stedet for eddikesyreanhydrid til at udløse eliminering til dannelse af mellemproduktet og give elektrofilt chlorid som nukleofilen til opnåelse af en α-chlor-thioether:

Eksempel på Pummerer-omlejring ved anvendelse af thionylchlorid

Andre acylanhydrider og halogenider kan give lignende produkter. Uorganiske syrer kan også give denne reaktion. Dette produkt kan omdannes til et aldehyd eller en keton ved hydrolyse .

Mekanisme

Pummerer-omlægningens mekanisme begynder med acylering af sulfoxidet ( resonansstrukturer 1 og 2 ) med eddikesyreanhydrid til opnåelse af 3 med acetat som et biprodukt. Acetatet derefter fungerer som en katalysator for at inducere en elimineringsreaktion til frembringelse af den cationic- thial struktur 4 , med eddikesyre som et biprodukt. Endelig angriber acetatet thialen for at give slutproduktet 5 .

Mekanismen for Pummerer-omlejring

Den aktiverede thial elektrofil kan fanges af forskellige intramolekylære og intermolekylære nukleofiler til dannelse carbon-carbon -bindinger og carbon-heteroatom-bindinger.

Mellemproduktet er så elektrofilt, at de samme neutrale nukleofiler kan anvendes, herunder aromatiske ringe med elektrondonerende grupper, såsom 1,3-benzodioxol  (in)  :

Eksempel på Pummerer arrangement med veratrole

Det er muligt at udføre omlægningen ved hjælp af selen i stedet for svovl.

Pummerer fragmentering

Når en substituent i a-positionen kan danne en stabil carbocation , fjernes denne gruppe snarere end a- hydrogenatomet i det mellemliggende trin. Denne variation kaldes en "  Pummerer-fragmentering  ". Et eksempel på denne type reaktion er reaktionen mellem et sulfoxid og trifluoreddikesyreanhydrid (TFAA):

Pummerer fragmentering

Den organiske gruppe R2 vist i diagrammet ovenfor nederst til højre er carbocation af methylviolet , hvis pK R + på 9,4 ikke er tilstrækkelig til at kompensere for tabet af H +, og derfor sker en klassisk omlejring af Pummerer. Reaktionen til venstre er fragmentering, fordi den fraspaltelige gruppe med pK R + = 23,7 er særlig stabil.

Se også

Referencer

  1. Ottorino de Lucchi , Umberto Miotti og Giorgio Modena , The Pummerer Reaction of Sulfinyl Compounds , vol.  40,1991, 157–184  s. ( ISBN  978-0471264187 , DOI  10.1002 / 0471264180.or040.03 )
  2. Padwa, Gunn og Osterhout, "  Anvendelse af Pummerer-reaktionen mod syntese af komplekse carbocykler og heterocykler  ", Synthesis , bind.  1997 nr .  121997, s.  1353–1377 ( DOI  10.1055 / s-1997-1384 )
  3. Padwa, Bur, Danca og Ginn, "  Linked Pummerer-Mannich Ion Cyclizations for Heterocyclic Chemistry  ", Synlett , vol.  2002 nr .  6,2002, s.  851–862 ( DOI  10.1055 / s-2002-31891 )
  4. Pummerer, “  Über Phenyl-sulfoxyessigsäure  ”, Chemische Berichte , bind.  42, nr .  21909, s.  2282–2291 ( DOI  10.1002 / cber.190904202126 )
  5. Pummerer, “  Über Phenylsulfoxy-essigsäure. (II.)  ”, Chemische Berichte , bind.  43, nr .  21910, s.  1401–1412 ( DOI  10.1002 / cber.19100430241 , læs online )
  6. Smith, Coote, Sneddon og Procter, "  Beyond the Pummerer Reaction: Recent Developments in Thionium Ion Chemistry  ", Angewandte Chemie International Edition , bind.  49, nr .  34,2010, s.  5832–44 ( PMID  20583014 , DOI  10.1002 / anie.201000517 ).
  7. Stamos, "  Arylering af α-phosphorylsulfider via deres pummerer-omlejringsmellemprodukter genereret fra de tilsvarende sulfoxider  ", Tetrahedron Letters , bind.  27, nr .  51,1986, s.  6261-6262 ( DOI  10.1016 / S0040-4039 (00) 85447-7 ).
  8. Kosugi, Watanabe og Uda, "  Lewis-syre-medieret kulstof-kulstofbindingsdannende reaktion ved anvendelse af Pummerer-omlejringsprodukter fra Chiral beta-hydroxy sulfoxider  ", Chemistry Letters , bind.  18, nr .  10,1989, s.  1865–1868 ( DOI  10.1246 / cl.1989.1865 )
  9. Meffre, Durand og Le Goffic, "  Methyl (S) -2-phthalimido-4-methylthiobutanoat  ", Organic Syntheses , bind.  76,1999, s.  123 ( DOI  10.15227 / orgsyn.076.0123 ).
  10. Ishibashi, Miki, Ikeda og Kiriyama, “  Syntese af α- (methylthio) arylacetamider og deres omdannelse til nogle biologisk aktive arylethylaminer  ”, Biological & Pharmaceutical Bulletin , bind.  37, nr .  12,1989, s.  3396–3398 ( DOI  10.1248 / cpb.37.3396 ).
  11. Gilmour, Prior, Burton Holmes, "  En organokatalytisk tilgang til kernen i eunicellin  " Chemical Communications , nr .  38,2007, s.  3954 ( DOI  10.1039 / B709322E ).
  12. Laleu, Santarém Machado og Lacour, “  Pummerer-fragmentering vs. Pummerer-omlægning: en mekanistisk analyse  ", Chemical Communications , nr .  26,25. maj 2006, s.  2786–2788 ( DOI  10.1039 / b605187a )